RU2419032C2 - Device for modification of gaseous fuel composition - Google Patents

Device for modification of gaseous fuel composition Download PDF

Info

Publication number
RU2419032C2
RU2419032C2 RU2008111638/06A RU2008111638A RU2419032C2 RU 2419032 C2 RU2419032 C2 RU 2419032C2 RU 2008111638/06 A RU2008111638/06 A RU 2008111638/06A RU 2008111638 A RU2008111638 A RU 2008111638A RU 2419032 C2 RU2419032 C2 RU 2419032C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
combustion
partial
partial combustion
oxidizing agent
Prior art date
Application number
RU2008111638/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008111638A (en
Inventor
Ульф НИЛЬССОН (GB)
Ульф Нильссон
Питер СИНЬОР (US)
Питер СИНЬОР
Найджел УИЛБРАХЕМ (GB)
Найджел УИЛБРАХЕМ
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Publication of RU2008111638A publication Critical patent/RU2008111638A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2419032C2 publication Critical patent/RU2419032C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/286Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/08Engines characterised by precombustion chambers the chamber being of air-swirl type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/10Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/24Heat or noise insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • F23C6/042Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with fuel supply in stages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D91/00Burners specially adapted for specific applications, not otherwise provided for
    • F23D91/02Burners specially adapted for specific applications, not otherwise provided for for use in particular heating operations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K5/00Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
    • F23K5/002Gaseous fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/34Feeding into different combustion zones
    • F23R3/346Feeding into different combustion zones for staged combustion

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: device consists of facilities for gaseous fuel supply, of facilities for supply of oxidant, and of fuel combustion facilities utilising oxidant for partial combustion of first part of fuel with products of partial combustion including intermediate combustion products. Also, products of partial combustion are mixed with the rest part of fuel, partially not combusted, thus facilitating production of modified fuel. Partial combustion is controlled to ensure output of intermediate combustion products required for production of preliminary specified modified fuel.
EFFECT: increased stability of combustion process.
23 cl, 10 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для модифицирования состава газообразного топлива.The present invention relates to a device for modifying the composition of gaseous fuels.

Известно, что для снижения содержания нежелательных побочных продуктов процесса горения в газотурбинных двигателях уменьшают температуру горения, т.е. уменьшают выброс из двигателя загрязняющих веществ. Уменьшение температуры горения снижает образование NOx (окислов азота). Однако уменьшение этой температуры не должно быть слишком значительным, поскольку в противном случае это приведет к увеличению содержания окиси углерода и несгоревших углеводородов.It is known that to reduce the content of undesirable by-products of the combustion process in gas turbine engines, the combustion temperature is reduced, i.e. reduce emissions from the engine of pollutants. A decrease in the combustion temperature reduces the formation of NOx (nitrogen oxides). However, the decrease in this temperature should not be too significant, because otherwise it will lead to an increase in the content of carbon monoxide and unburned hydrocarbons.

Проблема, возникающая при понижении температуры горения в газотурбинном двигателе, заключается в ослаблении пламени горения или в срыве пламени. Другими словами, уменьшение температуры горения часто приводит к нестабильному горению. Если сжигаемая смесь топлива с воздухом содержит топливо, богатое включениями, то эти включения реально помогают поддерживать процесс горения при понижении температуры. Однако уровень выброса загрязняющих веществ не будет таким низким, как это могло быть в том случае, если бы при пониженной температуре горючая смесь была совершенной и однородной смесью.The problem that occurs when lowering the combustion temperature in a gas turbine engine is the weakening of the combustion flame or in the failure of the flame. In other words, a decrease in the combustion temperature often leads to unstable combustion. If the combustible mixture of fuel with air contains fuel rich in inclusions, then these inclusions really help maintain the combustion process at lower temperatures. However, the level of emission of pollutants will not be as low as it could be if at a lower temperature the combustible mixture was a perfect and homogeneous mixture.

Как известно, указанную проблему при использовании газообразного топлива в газотурбинных двигателях решают путем подмешивания или обогащения топлива водородом. Водород имеет очень высокую скорость распространения пламени горения и, следовательно, содействует поддержанию пламени горения. Используемый водород может быть выделен из самого топлива путем химического преобразования топлива. В качестве альтернативы может быть использован водород, содержащийся в баллонах. Получение водорода из топлива представляет собой сложный и соответственно дорогостоящий процесс. В случае использования баллонного водорода может потребоваться большое количество баллонов в рабочих условиях с ограниченным располагаемом объемом.As you know, this problem when using gaseous fuel in gas turbine engines is solved by mixing or enriching the fuel with hydrogen. Hydrogen has a very high speed of propagation of the combustion flame and, therefore, helps to maintain the combustion flame. The hydrogen used can be isolated from the fuel itself by chemical conversion of the fuel. Alternatively, the hydrogen contained in the cylinders may be used. The production of hydrogen from fuel is a complex and accordingly expensive process. In the case of balloon hydrogen, a large number of cylinders may be required under operating conditions with a limited available volume.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения обеспечивается устройство для модифицирования состава газообразного топлива, содержащее средства подвода газообразного топлива, средства подвода окислителя, средства для сжигания топлива, использующие окислитель для частичного сжигания первой части топлива с получением в результате продуктов частичного сгорания, включая промежуточные продукты сгорания, при этом продукты частичного сгорания смешивают с остальной частью топлива, не сжигаемой частично, тем самым обеспечивая получение модифицированного топлива, причем частичное сжигание регулируют так, чтобы обеспечить получение промежуточных продуктов сгорания, необходимых для получения предварительно заданного модифицированного топлива.In accordance with a first aspect of the present invention, there is provided a device for modifying a gaseous fuel composition comprising means for supplying gaseous fuel, means for supplying an oxidizing agent, means for burning fuel using an oxidizing agent to partially burn a first portion of the fuel to produce partial combustion products, including intermediate combustion products while the products of partial combustion are mixed with the rest of the fuel, not partially burned, thereby providing teachings modified fuel, wherein the partial combustion is controlled so as to ensure the preparation of intermediate combustion products required to produce a predetermined modified fuel.

Предпочтительно средства подачи топлива включают трубопровод, по которому протекает газообразное топливо; средства подачи окислителя включают один или большее количество подводящих труб, которые проходят через стенки указанного трубопровода; а средства для сжигания топлива размещены, по существу, внутри трубопровода на пути движения потока топлива по трубопроводу.Preferably, the fuel supply means include a conduit through which gaseous fuel flows; oxidizing agent means include one or more inlet pipes that pass through the walls of said conduit; and means for burning fuel are located essentially inside the pipeline in the path of movement of the fuel flow through the pipeline.

Предпочтительно средства для сжигания включают горелку для смешивания окислителя с первой частью топлива, камеру сгорания, расположенную ниже по ходу движения потока от горелки, в которой (в камере) осуществляется указанное частичное сжигание первой части топлива, и воспламенитель для инициирования частичного сжигания топлива.Preferably, the combustion means includes a burner for mixing the oxidizing agent with the first part of the fuel, a combustion chamber located downstream of the burner, in which (in the chamber) said partial burning of the first part of the fuel is carried out, and an ignitor for initiating partial combustion of the fuel.

Камера сгорания, в её зоне, находящейся ниже по ходу движения потоку, может содержать отверстия для ослабления горения, при этом остальная часть топлива, не сжигаемая частично, проходит через указанные отверстия для ослабления горения из внешнего объема (снаружи) во внутренний объем камеры сгорания с тем, чтобы ослаблять процесс частичного сгорания топлива в камере и перемешиваться с указанными продуктами частичного сгорания.The combustion chamber, in its zone downstream, may contain holes to reduce combustion, while the rest of the fuel, not partially burned, passes through these holes to reduce combustion from an external volume (outside) to the internal volume of the combustion chamber with so as to weaken the process of partial combustion of fuel in the chamber and mix with the specified products of partial combustion.

Камера сгорания может содержать отверстия для эффузионного охлаждения, через которые указанная остальная часть топлива, не сжигаемая частично, проходит из внешнего объема во внутренний объем камеры сгорания для охлаждения стенок камеры.The combustion chamber may include openings for effusion cooling, through which the indicated remaining part of the fuel, not partially burned, passes from the external volume into the internal volume of the combustion chamber to cool the chamber walls.

В устройстве, описанном ниже в качестве примера выполнения, горелка содержит размещенный выше по потоку дисковый элемент, снабженный отверстиями для прохода окислителя, сообщающимися с указанными входными подводящими трубами, радиальный завихритель, установленный ниже по потоку от указанного дискового элемента, предназначенный для придания такого направления указанной первой части топлива, чтобы она транспортировалась, по существу, радиально внутрь и приобретала вращательное вихревое движение, при этом в радиальный завихритель поступает поток окислителя из отверстий в дисковом элементе для его перемешивания с первой частью топлива, а ниже по потоку от радиального завихрителя размещена предкамера, в которую поступает вихревой поток топлива и окислителя из завихрителя.In the device described below as an example of execution, the burner comprises an upstream disc element provided with openings for the passage of an oxidizer in communication with said inlet feed pipes, a radial swirler installed downstream of said disc element, intended to give such direction to said the first part of the fuel, so that it is transported essentially radially inward and acquires a rotational vortex movement, while in the radial swirl the oxidizer stream falls from the holes in the disk element to mix it with the first part of the fuel, and a prechamber is placed downstream of the radial swirler, into which the vortex flow of fuel and oxidizer from the swirler enters.

В устройстве, описанном ниже в качестве примера, расположенный выше по потоку дисковый элемент выполнен таким, что топливо может проходить вокруг и через центральную часть дискового элемента, при этом поток топлива ударяется в центральную часть и охлаждает её прежде, чем проходит вокруг/сквозь центральную часть дискового элемента и достигает центральной зоны радиального завихрителя.In the apparatus described below by way of example, the upstream disk element is configured such that fuel can pass around and through the central part of the disk element, while the fuel flow hits the central part and cools it before it passes around / through the central part disk element and reaches the central zone of the radial swirl.

Устройство, описанное ниже в качестве одного из примеров выполнения, снабжено экранирующим удлинителем указанной камеры сгорания, способствующим перемешиванию указанной остальной части топлива, не сжигаемой частично, с продуктами частичного сжигания, при этом экранирующий удлинитель отделен зазором от стенок трубопровода так, чтобы он мог охлаждаться топливом, проходящим между этим удлинителем и стенками трубопровода.The device described below as one exemplary embodiment is provided with a shielding extension of said combustion chamber, which facilitates mixing said remaining part of the fuel, not partially burned, with partial combustion products, while the shielding extension is separated by a gap from the pipe walls so that it can be cooled by fuel passing between this extension cord and the walls of the pipeline.

Устройство, описанное ниже в качестве одного из примеров, включает вихревой диод, расположенный выше по потоку от средств для сжигания, служащий для уменьшения проходного сечения выше по потоку от места пульсаций давления и/или шума, возникающего в процессе горении при функционировании средств сжигания.The device described below as an example includes a vortex diode located upstream of the combustion means, which serves to reduce the cross section upstream of the pressure pulsations and / or noise arising from the combustion during operation of the combustion means.

Предпочтительно указанное регулирование частичного сжигания включает регулирование соотношения содержания окислителя и топлива при частичном сжигании для содействия производству промежуточного продукта сгорания - оксида углерода. Газообразное топливо может представлять собой метан.Preferably, said partial combustion control comprises controlling the ratio of oxidizer to partial combustion fuel to facilitate the production of an intermediate combustion product, carbon monoxide. The gaseous fuel may be methane.

Настоящее изобретение распространяется на газотурбинный двигатель, снабженный описанным выше устройством, установленным в трубопроводе для подвода топлива.The present invention extends to a gas turbine engine equipped with the above-described device installed in the fuel supply line.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ модифицирования состава газообразного топлива, включающий стадии: использования окислителя для частичного сжигания первой части газообразного топлива с получением продуктов частичного сгорания, включающих промежуточные продукты сгорания, и перемешивание продуктов частичного сгорания с остальной частью топлива, не сжигаемой частично, обеспечивая тем самым получение модифицированного топлива, при этом указанное частичное сжигание регулируют так, чтобы обеспечить получение промежуточных продуктов сгорания, необходимых для производства предварительно заданного модифицированного топлива.In accordance with a second aspect of the present invention, there is provided a method of modifying the composition of a gaseous fuel, comprising the steps of: using an oxidizing agent to partially burn the first portion of the gaseous fuel to produce partial combustion products including intermediate combustion products, and mixing the partial combustion products with the rest of the partially combustible fuel thereby providing a modified fuel, wherein said partial combustion is controlled so that careless preparation of intermediate combustion products required to produce a predetermined modified fuel.

Изобретение далее будет раскрыто в виде примера со ссылкой на сопровождающие чертежи.The invention will now be disclosed by way of example with reference to the accompanying drawings.

Фиг.1 - схематическое изображение первого устройства, соответствующего настоящему изобретению.1 is a schematic illustration of a first device according to the present invention.

Фиг.2 - вид в направлении, показанном стрелкой В на фиг.1.Figure 2 is a view in the direction shown by arrow B in figure 1.

Фиг.3 - вид в направлении, показанном стрелкой А на фиг.1.Figure 3 is a view in the direction shown by arrow A in figure 1.

Фиг.4 - разрез по линии IV-IV на фиг.1.Figure 4 is a section along the line IV-IV in figure 1.

Фиг.5 - схематическое изображение второго устройства, соответствующего настоящему изобретению.5 is a schematic illustration of a second device according to the present invention.

Фиг.6 - разрез по линии VI-VI на фиг.5.6 is a section along the line VI-VI in figure 5.

Фиг.7 - схематическое изображение третьего устройства, соответствующего настоящему изобретению.7 is a schematic illustration of a third device according to the present invention.

Фиг.8 - схематическое изображение четвертого устройства, соответствующего настоящему изобретению.Fig. 8 is a schematic illustration of a fourth device according to the present invention.

Фиг.9а, 9b и 9с - диаграммы, иллюстрирующие получение оксида углерода при использовании устройства, соответствующего настоящему изобретению.9a, 9b and 9c are diagrams illustrating the production of carbon monoxide using a device of the present invention.

Фиг. 10 - таблица, в которой приведен типичный покомпонентный состав газообразных топлив для газотурбинных двигателей.FIG. 10 is a table showing a typical exploded composition of gaseous fuels for gas turbine engines.

Описанное ниже устройство обогащает подводимое газообразное топливо для газотурбинного двигателя, включающее метан, продуктами частичного сгорания части этого подводимого топлива, включающими промежуточные продукты сгорания, в частности оксид углерода. Высокая скорость распространения пламени оксида углерода способствует поддержанию пламени горения при последующем сжигании обогащенного топлива в газотурбинном двигателе. Кроме того, оксид углерода является особенно подходящим для поддерживания пламени на границе между высоким и низким расходами, т.е. окись углерода характеризуется высоким сопротивлением возмущениям. Это свойство является желательным для предотвращения срыва пламени при горении в газотурбинном двигателе.The device described below enriches the supplied gaseous fuel for a gas turbine engine, including methane, with products of partial combustion of a part of this supplied fuel, including intermediate combustion products, in particular carbon monoxide. The high propagation speed of the carbon monoxide flame contributes to the maintenance of the combustion flame during subsequent combustion of enriched fuel in a gas turbine engine. In addition, carbon monoxide is particularly suitable for maintaining a flame at the interface between high and low flow rates, i.e. carbon monoxide is characterized by high resistance to disturbances. This property is desirable to prevent flame failure during combustion in a gas turbine engine.

Первое устройство, представленное на фиг.1-4, содержит средства 2 для подачи топлива, например трубопровод для подачи топлива под высоким давлением, включающего метан, средства (3) подвода окислителя, например подводящие трубы для впуска воздуха, средства для сжигания, например горелку 1, жаровую трубу 10 и воспламенитель 9. Подводящие трубы являются механической опорой для горелки 1. В качестве альтернативы могут быть использованы отдельные поддерживающие распорки. Топливо, включающее метан, протекает по трубопроводу для подачи топлива в направлении, показанном стрелкой 14, для питания топливом газотурбинного двигателя. Горелка 1 включает передний дисковый элемент 6, радиальный завихритель 5, содержащий завихряющие каналы 5а (см. фиг.4), и предкамеру 7.The first device, shown in figures 1-4, contains means 2 for supplying fuel, for example a pipeline for supplying fuel under high pressure, including methane, means (3) for supplying an oxidizing agent, for example supply pipes for air inlet, means for burning, for example a burner 1, the flame tube 10 and the igniter 9. The inlet pipes are a mechanical support for the burner 1. Separate support struts can be used as an alternative. Fuel, including methane, flows through the fuel supply pipe in the direction shown by arrow 14 to supply fuel to the gas turbine engine. The burner 1 includes a front disk element 6, a radial swirler 5 containing swirl channels 5a (see figure 4), and the chamber 7.

Топливо, включающее метан, поступает с левой стороны на фиг.1 и проходит между подводящими трубами, предназначенными для впуска воздуха. Некоторая часть топлива поступает в каналы 5а завихрителя, при прохождении которых оно перемещается радиально внутрь в направлении предкамеры 7. Остальная часть топлива продолжает протекать по трубопроводу для подачи топлива и достигает жаровой трубы 10.Fuel, including methane, flows from the left side in FIG. 1 and passes between the supply pipes for air inlet. Some of the fuel enters the swirl channels 5a, during the passage of which it moves radially inward in the direction of the prechamber 7. The rest of the fuel continues to flow through the fuel supply pipe and reaches the flame tube 10.

Воздух подводится по подводящим трубам и инжектируется через отверстия 4, имеющиеся в задней поверхности дискового элемента 6. Топливо и воздух перемешиваются в завихренном потоке внутри предкамеры 7 таким образом, что в центральной области потока на удалении от стенок предкамеры 7 образуется горючая смесь.Air is supplied through the supply pipes and injected through the openings 4 located in the rear surface of the disk element 6. Fuel and air are mixed in a swirling flow inside the pre-chamber 7 in such a way that a combustible mixture is formed in the central region of the stream away from the walls of the pre-chamber 7.

Полученная горючая смесь поступает в жаровую трубу 10. Воспламенитель 9 инициирует первоначальное горение (пламя показано на фиг.1 позицией 8). После этого горение проходит в режиме самоподдерживания. Образование горючей смеси в центральной зоне предкамеры 7 на удалении от стенок предкамеры 7 способствует тому, чтобы горячие благодаря пламени 8 газы не контактируют со стенками жаровой трубы 10 и поэтому не повреждают их тепловым воздействием. Кроме того, в стенках жаровой трубы 10 выполнены отверстия 11 для эффузионного охлаждения, позволяющие некоторому количеству из вышеупомянутой оставшейся части топлива (несжигаемой части топлива) проходить через трубу 10 (см. стрелки 21) с тем, чтобы отводить теплоту, излучаемую пламенем 8 на трубу 10.The resulting combustible mixture enters the flame tube 10. The igniter 9 initiates the initial combustion (flame is shown in figure 1 at 8). After this, combustion takes place in a self-sustaining mode. The formation of a combustible mixture in the central zone of the pre-chamber 7 at a distance from the walls of the pre-chamber 7 ensures that the hot gases, due to the flame 8, do not come into contact with the walls of the flame tube 10 and therefore do not damage them by heat. In addition, holes 11 for effusion cooling are made in the walls of the flame tube 10, allowing a certain amount of the aforementioned remaining part of the fuel (non-combustible part of the fuel) to pass through the pipe 10 (see arrows 21) in order to remove the heat radiated by the flame 8 to the pipe 10.

Подача воздуха через подводящие трубы организована таким образом, чтобы она была достаточной для полного сгорания топлива, с которым этот воздух смешивается в предкамере 7. Другими словами, подача воздуха обеспечивается такой, чтобы смесь воздуха с топливом в предкамере 7 представляла собой топливо, богатое в такой степени, чтобы внутри жаровой трубы 10 происходило лишь частичное сгорание топлива. Это частичное сгорание приводит к получению промежуточных продуктов сгорания, в частности оксида углерода. Недостаточный подвод воздуха, кроме того, приводит к тому, что горение внутри трубопровода для подачи топлива не становится неконтролируемым процессом.The air supply through the supply pipes is organized in such a way that it is sufficient for complete combustion of the fuel with which this air is mixed in the pre-chamber 7. In other words, the air supply is provided such that the mixture of air with fuel in the pre-chamber 7 is a fuel rich in such degrees, so that only partial combustion of the fuel takes place inside the flame tube 10. This partial combustion results in intermediate combustion products, in particular carbon monoxide. Inadequate air supply, in addition, leads to the fact that combustion inside the pipeline for supplying fuel does not become an uncontrolled process.

Горение внутри жаровой трубы 10 ослабляется за счет струй 12 для разбавления, сформированных частью топлива, не подверженной сжиганию, проходящих через гасящие отверстия 13, имеющиеся в жаровой трубе 10. Подача разбавляющих струй также содействует тщательному перемешиванию несгоревшего топлива с продуктами частичного сгорания, включающими оксид углерода. Ослабление горения с помощью струй 12 для разбавления минимизирует производство нежелательных промежуточных продуктов сгорания, а именно углерода и сажи (образование углерода происходит в больший период времени по сравнению с оксидом углерода). Перемешивание горячих продуктов частичного сгорания с несжигаемым топливом охлаждает продукты сгорания, предотвращая их слишком сильный нагрев.The combustion inside the flame tube 10 is attenuated by dilution jets 12 formed by part of the non-combustible fuel passing through the extinguishing holes 13 present in the flame tube 10. The dilution jet supply also helps to thoroughly mix unburned fuel with partial combustion products including carbon monoxide . The attenuation of combustion by means of jets 12 for dilution minimizes the production of undesirable intermediate products of combustion, namely carbon and soot (carbon formation occurs over a longer period of time compared with carbon monoxide). Mixing the hot partial combustion products with non-combustible fuel cools the combustion products, preventing them from heating up too much.

Полученное топливо, содержащее метан и обогащенное оксидом углерода, затем подается в газотурбинный двигатель. Как объяснялось выше, оксид углерода создает эффект стабилизации процесса горения в газотурбинном двигателе. Цель заключается в том, чтобы смесь воздух/топливо, частично сжигаемая в жаровой трубе 10, была такой, чтобы произвести максимальное количество оксида углерода.The resulting fuel, containing methane and enriched in carbon monoxide, is then fed to a gas turbine engine. As explained above, carbon monoxide creates the effect of stabilizing the combustion process in a gas turbine engine. The goal is that the air / fuel mixture partially burnt in the flame tube 10 is such as to produce the maximum amount of carbon monoxide.

На фиг.9а, 9b и 9с представлены диаграммы, иллюстрирующие образование оксида углерода (в мольных долях) для различных эквивалентных отношений (ЭО) компонентов смеси и давлений. Диаграмма на фиг.9а построена для температуры топлива, включающего метан 300К (149°С); диаграмма на фиг.9b - для температуры топлива равной 400К (204°С), а диаграмма на фиг.9с - для температуры топлива 500К (260°С). Эквивалентное отношение содержаний компонентов смеси воздух/топливо (ЭО) определяется как отношение топлива к воздуху в смеси, разделенное на так называемую стехиометрическую величину. Указанная стехиометрическая величина представляет собой соотношение топливо/воздух, которое обеспечивает полное сгорание (в отличие от частичного сгорания). Таким образом, смесь, богатая топливом, характеризуется величиной ЭО больше единицы. Давления на диаграммах относятся к давлению топлива, включающего метан, в трубопроводе для подачи топлива.9a, 9b, and 9c are diagrams illustrating the formation of carbon monoxide (in mole fractions) for various equivalent ratios (EO) of mixture components and pressures. The diagram in Fig. 9a is constructed for the temperature of the fuel, including methane 300K (149 ° C); the diagram in Fig. 9b is for a fuel temperature of 400K (204 ° C), and the diagram in Fig. 9c is for a fuel temperature of 500K (260 ° C). The equivalent ratio of the contents of the components of the air / fuel mixture (EO) is defined as the ratio of fuel to air in the mixture, divided by the so-called stoichiometric value. The indicated stoichiometric value is the fuel / air ratio that provides complete combustion (as opposed to partial combustion). Thus, a mixture rich in fuel is characterized by a value of EO greater than unity. The pressure in the diagrams refers to the pressure of the fuel, including methane, in the fuel supply pipe.

Как видно, смесь воздуха и топлива при величине ЭО, составляющей примерно от 2 до 3,5, имеет тенденцию к максимальному производству оксида углерода в интервале температур от 149 до 260°С.As can be seen, the mixture of air and fuel with an EO value of approximately 2 to 3.5 tends to maximize the production of carbon monoxide in the temperature range from 149 to 260 ° C.

Второе воплощение устройства, представленное на фиг.5 и фиг.6, выполнено таким же, как и первое, за исключением того, что круговая центральная часть 16 переднего дискового элемента 6 горелки 1 выполнена с уменьшенной в некоторой степени толщиной и образованным вокруг неё кольцевым зазором 23. Центральная часть 16 удерживается внутри дискового элемента 6 с помощью опорных звеньев 31 (см. фиг.6). Топливо 15 ударяется о переднюю поверхность центральной части 16 и охлаждает ее перед тем, как оно проходит через кольцевой зазор 23 и перемешивается с воздухом в предкамере 7. В качестве альтернативы кольцевому зазору, окружающему центральную часть 16, в теле центральной части 16 могут быть выполнены сквозные отверстия. В этом случае топливо прежде чем оно будет проходить через эти отверстия и перемешиваться с воздухом в предкамере 7, будет ударяться о переднюю поверхность центральной части 16 и охлаждать ее.The second embodiment of the device shown in FIGS. 5 and 6 is the same as the first, except that the circular central part 16 of the front disk element 6 of the burner 1 is made with a somewhat reduced thickness and an annular gap formed around it 23. The central part 16 is held inside the disk element 6 by means of support links 31 (see Fig.6). Fuel 15 hits the front surface of the central part 16 and cools it before it passes through the annular gap 23 and is mixed with air in the pre-chamber 7. As an alternative to the annular gap surrounding the central part 16, through holes. In this case, the fuel before it passes through these holes and mixes with air in the pre-chamber 7, will hit the front surface of the Central part 16 and cool it.

На фиг.7 представлено третье воплощение устройства, которое выполнено таким же, как и первое, за исключением того, что жаровая труба 10 в качестве ее продолжения дополнена экранирующим удлинителем 17. Экранирующий удлинитель 17 имеет достаточную длину, чтобы обеспечить полное перемешивание струями 12 для разбавления несжигаемого топлива с продуктами частичного сгорания, полученными в жаровой трубе 10. Наличие экранирующего удлинителя 17 обеспечивает то, что «горячие точки» продуктов частичного сгорания не достигнут стенок трубопровода, что могло бы ослабить стенки, способствовать их коррозии и прожогу.7 shows a third embodiment of the device, which is the same as the first, except that the flame tube 10 is supplemented by a shielding extension 17 as a continuation thereof. The shielding extension 17 is of sufficient length to allow full mixing with the jets 12 for dilution of non-combustible fuel with partial combustion products obtained in the flame tube 10. The presence of a shielding extension 17 ensures that the "hot spots" of the partial combustion products do not reach the walls of the pipeline, which m It would loosen the walls, contribute to their corrosion and burn through.

На фиг.8 представлено четвертое воплощение устройства, которое выполнено таким же, как и третье, за исключением того, что выше по потоку от горелки 1 дополнительно установлен вихревой диод 18 в целях значительного уменьшения проходного сечения канала выше по потоку от места пульсаций давления и/или шума, возникающего при горении, производимого устройством, например, для того, чтобы избежать распространение возмущения от такого же устройства, подсоединенного к одному и тому же топливному коллектору 19.On Fig presents the fourth embodiment of the device, which is made the same as the third, except that upstream of the burner 1 is additionally mounted a vortex diode 18 in order to significantly reduce the passage section of the channel upstream from the place of pressure pulsations and / or noise arising from combustion produced by the device, for example, in order to avoid the propagation of disturbances from the same device connected to the same fuel manifold 19.

В устройстве, описанном выше в качестве примера, радиальный завихритель смешивает часть подачи газообразного топлива с воздухом так, чтобы создать смесь, богатую топливом, для частичного сжигания. Следует принять во внимание, что нет необходимости осуществлять это перемешивание именно с использованием радиального завихрителя. Например, перемешивание можно осуществлять с помощью осевого завихрителя или с помощью перемешивающего устройства, отличающегося от завихрителя.In the apparatus described above by way of example, a radial swirler mixes a portion of the gaseous fuel supply with air so as to create a fuel rich mixture for partial combustion. It should be borne in mind that there is no need to carry out this mixing using a radial swirler. For example, mixing can be carried out using an axial swirler or using a mixing device other than the swirler.

Устройство, описанное выше в качестве примера, обогащает оксидом углерода чистый метан, используемый в качестве топлива для газотурбинного двигателя. Конечно, при практическом коммерческом использовании устройства обогащаемым топливом газотурбинного двигателя не может быть чистый метан, а может быть использовано промышленное топливо газотурбинного двигателя. Ниже приведены примеры трех промышленных топлив для газотурбинного двигателя: биогаз, природный газ Великобритании и нефтезаводской газ. В таблице на фиг. 10 приведены типичные покомпонентные составы трех этих топлив. Количества в таблице даны в объемных процентах.The apparatus described above by way of example enriches carbon monoxide with pure methane used as fuel for a gas turbine engine. Of course, in the practical commercial use of the device, the enriched fuel of a gas turbine engine cannot be pure methane, but industrial fuel of a gas turbine engine can be used. The following are examples of three industrial fuels for a gas turbine engine: biogas, UK natural gas and refinery gas. In the table of FIG. 10 shows typical component compositions of these three fuels. The amounts in the table are given in volume percent.

В устройстве, описанном выше в качестве примера, часть газообразного топлива отбирают, частично сжигают и затем перемешивают с остальной, не сжигаемой частично частью с получением конечного топлива. Частичное сжигание регулируют так, чтобы активизировать получение промежуточного продукта сгорания - оксида углерода с тем, чтобы конечное топливо было обогащено оксидом углерода, что позволяет повысить стабильность процесса горения. Однако необходимо принимать во внимание, что частичное сжигание топлива можно регулировать с целью активизирования процесса получения промежуточного продукта сгорания, отличающегося от оксида углерода, также обеспечивающего повышение стабильности горения. Следует понимать, что задача частичного сжигания заключается в том, чтобы обеспечить промежуточные продукты сгорания, в которых располагаемые химические валентные связи не полностью насыщены. Такие продукты характеризуются высокой химической активностью (реакционную способность) и, следовательно, имеют высокие скорость распространения пламени и сопротивление возмущениям (см. упоминание об этом ранее в отношении оксида углерода). Кроме того, такие продукты способны также ослаблять или "захватывать" связи молекул несгоревшего топлива, повышая химическую активность этих молекул. Помимо того, необходимо отметить, что конечное обогащенное топливо вследствие частичного сгорания находится при повышенной температуре. Эта повышенная температура также повышает химическую активность топлива.In the apparatus described above by way of example, a portion of the gaseous fuel is withdrawn, partially burnt, and then mixed with the rest, not partially burnt, to produce the final fuel. Partial combustion is controlled so as to enhance the production of an intermediate combustion product, carbon monoxide, so that the final fuel is enriched in carbon monoxide, which improves the stability of the combustion process. However, it is necessary to take into account that partial combustion of the fuel can be regulated in order to activate the process of obtaining an intermediate product of combustion other than carbon monoxide, which also provides increased stability of combustion. It should be understood that the task of partial combustion is to provide intermediate combustion products in which the disposable chemical valence bonds are not completely saturated. Such products are characterized by high chemical activity (reactivity) and, therefore, have a high flame propagation speed and resistance to disturbances (see the mention of this earlier with respect to carbon monoxide). In addition, such products are also able to weaken or "capture" the bonds of unburned fuel molecules, increasing the chemical activity of these molecules. In addition, it should be noted that the final enriched fuel due to partial combustion is at an elevated temperature. This elevated temperature also increases the reactivity of the fuel.

Следует также понимать, что настоящее изобретение создает желательный эффект восстановления определенного количества связанного азота, присутствующего в составе топлива, посредством восстановления связанного азота до азота N2. Хотя газообразное топливо обычно содержит весьма незначительное количество связанного азота, восстановление определенного количества связанного в топливе азота полезно при стремлении получить сверхнизкий- или крайне низкий выход из топлива веществ, загрязняющих атмосферу.It should also be understood that the present invention creates the desired effect of reducing a certain amount of bound nitrogen present in the fuel composition by reducing bound nitrogen to nitrogen N 2 . Although gaseous fuels usually contain a very small amount of bound nitrogen, the recovery of a certain amount of nitrogen bound in the fuel is useful when trying to obtain an ultra-low or extremely low yield of pollutants from the fuel.

Устройство, описанное выше в качестве примера, обогащает газообразное топливо, предназначенное для подачи в газотурбинный двигатель. Следует принимать во внимание, что настоящее изобретение может быть использовано для обогащения газообразного топлива и для подачи в поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором требуется или желательно увеличить скорость сгорания топлива в двигателе.The device described above by way of example enriches gaseous fuel intended for supply to a gas turbine engine. It should be appreciated that the present invention can be used to enrich gaseous fuels and to feed a reciprocating internal combustion engine in which it is desired or desirable to increase the rate of combustion of fuel in the engine.

Claims (23)

1. Устройство для модифицирования состава газообразного топлива, содержащее средства (2) для подачи топлива, средства (3) подвода окислителя, средства (1, 9, 10) для сжигания топлива, использующие окислитель для частичного сжигания первой части топлива с получением в результате продуктов частичного сгорания, включающих промежуточные продукты сгорания, при этом продукты частичного сгорания смешивают с остальной частью топлива, не сжигаемой частично, обеспечивая тем самым модифицированное топливо, при этом средство (10) для сжигания топлива снабжено отверстиями (13) для ослабления горения, обеспечивающими дополнительное регулирование частичного сжигания с помощью струй (12) для разбавления, образованных из остальной части топлива, причем остальная часть топлива поступает в зону частичного сжигания с тем, чтобы обеспечить получение промежуточных продуктов сгорания, необходимых для получения предварительно заданного модифицированного топлива.1. A device for modifying the composition of gaseous fuels, containing means (2) for supplying fuel, means (3) for supplying an oxidizing agent, means (1, 9, 10) for burning fuel, using an oxidizing agent for partial burning of the first part of the fuel to produce products partial combustion, including intermediate combustion products, while the partial combustion products are mixed with the rest of the fuel, not partially burned, thereby providing a modified fuel, while the means (10) for burning sleep fuel it is provided with openings (13) for attenuating combustion, providing additional control of partial combustion using jets (12) for dilution formed from the rest of the fuel, the rest of the fuel entering the partial combustion zone in order to provide intermediate combustion products necessary for obtaining a predefined modified fuel. 2. Устройство по п.1, в котором средства (2) для подачи топлива включают трубопровод, по которому протекает газообразное топливо, средства (3) подвода окислителя включают одну или большее количество подводящих труб, которые проходят через стенки указанного трубопровода, а средства (1, 9, 10) для сжигания топлива размещены, по существу, внутри трубопровода на пути движения потока топлива по трубопроводу.2. The device according to claim 1, in which the means (2) for supplying fuel include a pipeline through which gaseous fuel flows, the means (3) for supplying an oxidizing agent include one or more supply pipes that pass through the walls of said pipeline, and the means ( 1, 9, 10) for burning fuel, located essentially inside the pipeline on the path of movement of the fuel flow through the pipeline. 3. Устройство по п.2, в котором средства (1, 9, 10) для сжигания топлива включают горелку для смешивания окислителя с первой частью топлива, камеру сгорания, расположенную ниже по ходу движения потока от горелки, в которой осуществляется указанное частичное сжигание первой части топлива, и воспламенитель для инициирования частичного сжигания топлива.3. The device according to claim 2, in which the means (1, 9, 10) for burning fuel include a burner for mixing the oxidizing agent with the first part of the fuel, a combustion chamber located downstream of the burner, in which said partial burning of the first parts of the fuel, and an ignitor to initiate partial combustion of the fuel. 4. Устройство по п.3, в котором в зоне, находящейся ниже по потоку от камеры сгорания (10), выполнены отверстия (13) для ослабления горения.4. The device according to claim 3, in which in the area located downstream of the combustion chamber (10), openings (13) are made to reduce combustion. 5. Устройство по п.3, в котором камера сгорания снабжена отверстиями (11) для эффузионного охлаждения, через которые указанная остальная часть топлива, не сжигаемая частично, проходит из внешнего объема во внутренний объем камеры сгорания для охлаждения стенок камеры.5. The device according to claim 3, in which the combustion chamber is provided with holes (11) for effusion cooling, through which the indicated remaining part of the fuel, not partially burned, passes from the external volume into the internal volume of the combustion chamber to cool the chamber walls. 6. Устройство по п.4, в котором камера сгорания снабжена отверстиями (11) для эффузионного охлаждения, через которые указанная остальная часть топлива, не сжигаемая частично, проходит из внешнего объема во внутренний объем камеры сгорания для охлаждения стенок камеры сгорания.6. The device according to claim 4, in which the combustion chamber is provided with holes (11) for effusion cooling, through which the indicated remaining part of the fuel, not partially burned, passes from the external volume into the internal volume of the combustion chamber to cool the walls of the combustion chamber. 7. Устройство по п.3, в котором горелка содержит размещенный выше по потоку дисковый элемент (6), снабженный отверстиями (4) для прохода окислителя, которые сообщаются с указанными входными подводящими трубами, радиальный завихритель (5), размещенный ниже по потоку от указанного дискового элемента (6), предназначенный для придания указанной первой части топлива такого направления, чтобы она транспортировалась, по существу, радиально внутрь и приобретала вихревое движение, при этом в радиальный завихритель (5) поступает поток окислителя из отверстий (4) в дисковом элементе (6) для его перемешивания с первой частью топлива, а ниже по потоку от радиального завихрителя (5) размещена предкамера (7), в которую поступает вихревой поток топлива и окислителя из завихрителя (5).7. The device according to claim 3, in which the burner contains a disk element (6) located upstream, provided with openings (4) for the passage of the oxidizer, which are in communication with the specified input supply pipes, a radial swirler (5), located downstream of the specified disk element (6), designed to give the specified first part of the fuel in such a direction that it is transported essentially radially inward and acquires a vortex movement, while the flow of oxidant from the hole enters the radial swirler (5) sty (4) in the disc member (6) for mixing it with the first portion of fuel, and downstream of the radial swirler (5) is arranged pre-chamber (7) that receives the swirling flow of fuel and oxidant from the swirler (5). 8. Устройство по п.4, в котором горелка содержит размещенный выше по потоку дисковый элемент (6), снабженный отверстиями (4) для прохода окислителя, которые сообщаются с указанными входными подводящими трубами, радиальный завихритель (5), размещенный ниже по потоку от указанного дискового элемента (6), предназначенный для придания указанной первой части топлива такого направления, чтобы она транспортировалась, по существу, радиально внутрь и приобретала вихревое движение, при этом в радиальный завихритель (5) поступает поток окислителя из отверстий (4) в дисковом элементе (6) для его перемешивания с первой частью топлива, а ниже по потоку от радиального завихрителя (5) размещена предкамера (7), в которую поступает вихревой поток топлива и окислителя из завихрителя (5).8. The device according to claim 4, in which the burner contains a disk element (6) located upstream, provided with openings (4) for the passage of the oxidizer, which are in communication with the specified input supply pipes, a radial swirler (5), located downstream of the specified disk element (6), designed to give the specified first part of the fuel in such a direction that it is transported essentially radially inward and acquires a vortex movement, while the flow of oxidant from the hole enters the radial swirler (5) sty (4) in the disc member (6) for mixing it with the first portion of fuel, and downstream of the radial swirler (5) is arranged pre-chamber (7) that receives the swirling flow of fuel and oxidant from the swirler (5). 9. Устройство по п.5, в котором горелка содержит размещенный выше по потоку дисковый элемент (6), снабженный отверстиями (4) для прохода окислителя, которые сообщаются с указанными входными подводящими трубами, радиальный завихритель (5), размещенный ниже по потоку от указанного дискового элемента (6), предназначенный для придания указанной первой части топлива такого направления, чтобы она транспортировалась, по существу, радиально внутрь и приобретала вихревое движение, при этом в радиальный завихритель (5) поступает поток окислителя из отверстий (4) в дисковом элементе (6) для его перемешивания с первой частью топлива, а ниже по потоку от радиального завихрителя (5) размещена предкамера (7), в которую поступает вихревой поток топлива и окислителя из завихрителя (5).9. The device according to claim 5, in which the burner contains a disk element (6) located upstream, provided with openings (4) for the passage of the oxidizer, which are in communication with the specified input supply pipes, a radial swirler (5), located downstream of the specified disk element (6), designed to give the specified first part of the fuel in such a direction that it is transported essentially radially inward and acquires a vortex movement, while the flow of oxidant from the hole enters the radial swirler (5) sty (4) in the disc member (6) for mixing it with the first portion of fuel, and downstream of the radial swirler (5) is arranged pre-chamber (7) that receives the swirling flow of fuel and oxidant from the swirler (5). 10. Устройство по п.6, в котором расположенный выше по потоку дисковый элемент (6) выполнен таким, что топливо может проходить вокруг и через центральную часть (16) дискового элемента (6), при этом поток топлива ударяется в центральную часть (16) и охлаждает ее прежде, чем он проходит вокруг/сквозь центральную часть (16) дискового элемента и достигает центральной зоны радиального завихрителя (5).10. The device according to claim 6, in which the upstream disk element (6) is made such that fuel can pass around and through the central part (16) of the disk element (6), while the fuel flow hits the central part (16 ) and cools it before it passes around / through the central part (16) of the disk element and reaches the central zone of the radial swirler (5). 11. Устройство по любому из пп.4-10, кроме того, содержащее экранирующий удлинитель (17) указанной камеры сгорания, способствующий перемешиванию указанной остальной части топлива, не сжигаемой частично, с продуктами частичного сжигания, при этом экранирующий удлинитель (17) отделен зазором от стенок трубопровода так, чтобы он мог охлаждаться топливом, проходящим между этим экранирующим удлинителем (17) и стенками трубопровода.11. The device according to any one of claims 4 to 10, further comprising a shielding extension (17) of said combustion chamber that facilitates mixing said remaining fuel, not partially burned, with partial combustion products, while the shielding extension (17) is separated by a gap from the walls of the pipeline so that it can be cooled by fuel passing between this shielding extension (17) and the walls of the pipeline. 12. Устройство по любому из пп.2-10, кроме того, содержащее вихревой диод (18), расположенный выше по потоку от средств (1, 9, 10) для сжигания, служащий для уменьшения проходного сечения выше по потоку от места пульсаций давления и/или шума, возникающего в процессе горении при функционировании средств (1, 9, 10) для сжигания.12. The device according to any one of claims 2 to 10, further comprising a vortex diode (18) located upstream of the means (1, 9, 10) for combustion, which serves to reduce the flow cross section upstream of the place of pressure pulsations and / or noise arising during combustion during the operation of means (1, 9, 10) for combustion. 13. Устройство по п.11, кроме того, содержащее вихревой диод (18), расположенный выше по потоку от средств (1, 9, 10) для сжигания, служащий для уменьшения проходного сечения выше по потоку от места пульсаций давления и/или шума, возникающего в процессе горении при функционировании средств (1, 9, 10) сжигания.13. The device according to claim 11, in addition, containing a vortex diode (18) located upstream of the means (1, 9, 10) for combustion, which serves to reduce the cross section upstream from the place of pressure and / or noise pulsations arising in the combustion process during the operation of means (1, 9, 10) of combustion. 14. Устройство по любому из пп.1-10, в котором регулирование частичного сжигания включает регулирование соотношения содержаний окислителя и топлива, осуществляемое при частичном сжигании, способствующее производству промежуточного продукта сгорания - оксида углерода.14. The device according to any one of claims 1 to 10, in which the regulation of partial combustion includes regulating the ratio of the contents of the oxidizing agent and fuel, carried out by partial combustion, contributing to the production of an intermediate combustion product - carbon monoxide. 15. Устройство по п.11, в котором регулирование частичного сжигания включает регулирование соотношения содержаний окислителя и топлива, осуществляемое при частичном сжигании, способствующее производству промежуточного продукта сгорания - оксида углерода.15. The device according to claim 11, in which the regulation of partial combustion includes regulating the ratio of the contents of the oxidizing agent and fuel, carried out during partial combustion, contributing to the production of an intermediate product of combustion - carbon monoxide. 16. Устройство по 12, в котором регулирование частичного сжигания включает регулирование соотношения содержаний окислителя и топлива, осуществляемое при частичном сжигании, способствующее производству промежуточного продукта сгорания - оксида углерода.16. The device according to 12, in which the regulation of partial combustion includes regulating the ratio of the contents of the oxidizing agent and fuel, carried out by partial combustion, contributing to the production of an intermediate product of combustion - carbon monoxide. 17. Устройство по 13, в котором регулирование частичного сжигания включает регулирование соотношения содержаний окислителя и топлива, осуществляемое при частичном сжигании, способствующее производству промежуточного продукта сгорания - оксида углерода.17. The device according to 13, in which the regulation of partial combustion includes regulating the ratio of the contents of the oxidizing agent and fuel, carried out by partial combustion, contributing to the production of an intermediate product of combustion - carbon monoxide. 18. Устройство по любому из пп.1-10, в котором в качестве окислителя используют воздух.18. The device according to any one of claims 1 to 10, in which air is used as an oxidizing agent. 19. Устройство по п.11, в котором в качестве окислителя используют воздух.19. The device according to claim 11, in which air is used as an oxidizing agent. 20. Устройство по любому из пп.1-10, в котором газообразное топливо является топливом для газотурбинного двигателя или топливом для поршневого двигателя внутреннего сгорания и/или включает метан.20. The device according to any one of claims 1 to 10, in which the gaseous fuel is fuel for a gas turbine engine or fuel for a reciprocating internal combustion engine and / or includes methane. 21. Устройство по любому из пп.1-7, в котором газообразное топливо является топливом для газотурбинного двигателя или топливом для поршневого двигателя внутреннего сгорания и/или включает метан.21. The device according to any one of claims 1 to 7, in which the gaseous fuel is a fuel for a gas turbine engine or fuel for a reciprocating internal combustion engine and / or includes methane. 22. Газотурбинный двигатель, содержащий устройство в соответствии с любым из пп.1-21, установленное в его трубопроводе для подачи топлива.22. A gas turbine engine containing a device in accordance with any one of claims 1 to 21, installed in its pipeline for supplying fuel. 23. Способ модифицирования состава газообразного топлива, включающий стадии использования окислителя для частичного сжигания первой части газообразного топлива с получением продуктов частичного сгорания, включающих промежуточные продукты сгорания, и перемешивания продуктов частичного сгорания с остальной частью топлива, не сжигаемой частично, обеспечивая тем самым получение модифицированного топлива, при этом частичное сжигание регулируют так, чтобы обеспечить получение промежуточных продуктов сгорания, необходимых для производства предварительно заданного модифицированного топлива. 23. A method of modifying the composition of a gaseous fuel, comprising the steps of using an oxidizing agent to partially burn the first part of the gaseous fuel to produce partial combustion products, including intermediate combustion products, and mixing the partial combustion products with the rest of the fuel, not partially burned, thereby obtaining a modified fuel while partial combustion is controlled so as to provide intermediate combustion products necessary for production va predetermined modified fuel.
RU2008111638/06A 2005-08-27 2006-07-31 Device for modification of gaseous fuel composition RU2419032C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0517552.6 2005-08-27
GB0517552A GB2429516B (en) 2005-08-27 2005-08-27 An apparatus for modifying the content of a gaseous fuel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008111638A RU2008111638A (en) 2009-10-10
RU2419032C2 true RU2419032C2 (en) 2011-05-20

Family

ID=35198516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008111638/06A RU2419032C2 (en) 2005-08-27 2006-07-31 Device for modification of gaseous fuel composition

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20090249793A1 (en)
EP (1) EP1917470A1 (en)
JP (1) JP4660594B2 (en)
CN (1) CN101253366B (en)
BR (1) BRPI0615240A2 (en)
GB (1) GB2429516B (en)
RU (1) RU2419032C2 (en)
WO (1) WO2007025822A1 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1956296A1 (en) * 2007-02-12 2008-08-13 Siemens Aktiengesellschaft Fuel supply module
US8413446B2 (en) * 2008-12-10 2013-04-09 Caterpillar Inc. Fuel injector arrangement having porous premixing chamber
FR2953280B1 (en) * 2009-11-30 2014-10-10 Fives Stein METHOD FOR CORRECTING COMBUSTION SETTINGS OF A COMBUSTION CHAMBER ASSEMBLY AND INSTALLATION USING THE METHOD
US20120052451A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-01 General Electric Company Fuel nozzle and method for swirl control
CN103703317B (en) * 2011-07-14 2016-09-14 通用电气公司 Fuel-cooled burner
JP5911387B2 (en) * 2012-07-06 2016-04-27 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Gas turbine combustor and gas turbine combustor operating method
CA2902809C (en) 2013-03-13 2018-01-23 Industrial Turbine Company (Uk) Limited Lean azimuthal flame combustor
CN104566463B (en) * 2014-11-29 2016-12-07 哈尔滨广瀚燃气轮机有限公司 Gas turbine low discharging burning chamber conditioner
AU2017223488B2 (en) * 2016-02-23 2019-12-05 Thermacell Repellents, Inc. Fuel canister and adapter for insect repellent device
CN107280577B (en) * 2016-03-31 2020-11-03 康塔有限公司 Vacuum cleaner with a vacuum cleaner head
PL3301363T3 (en) * 2016-09-30 2020-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Combustion unit with a burner and flow measurement of turbulent flows
US11156164B2 (en) 2019-05-21 2021-10-26 General Electric Company System and method for high frequency accoustic dampers with caps
US11174792B2 (en) 2019-05-21 2021-11-16 General Electric Company System and method for high frequency acoustic dampers with baffles
US11846426B2 (en) * 2021-06-24 2023-12-19 General Electric Company Gas turbine combustor having secondary fuel nozzles with plural passages for injecting a diluent and a fuel

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2225647A (en) * 1937-07-14 1940-12-24 John E Liekendael Carburetor
NL253164A (en) * 1959-07-08
GB1465785A (en) * 1973-03-12 1977-03-02 Tokyo Gas Co Ltd Burner and method of combustion-
JPS525643B2 (en) * 1973-05-04 1977-02-15
US4909727A (en) * 1987-03-04 1990-03-20 Combustion Tec, Inc. Oxygen enriched continuous combustion in a regenerative furance
US4762487A (en) * 1987-08-13 1988-08-09 Gas Research Institute Diode supplied pulsed combustor
US6564556B2 (en) * 1992-10-27 2003-05-20 J. Lyell Ginter High efficiency low pollution hybrid brayton cycle combustor
JP3335713B2 (en) * 1993-06-28 2002-10-21 株式会社東芝 Gas turbine combustor
US5394688A (en) * 1993-10-27 1995-03-07 Westinghouse Electric Corporation Gas turbine combustor swirl vane arrangement
US5725366A (en) * 1994-03-28 1998-03-10 Institute Of Gas Technology High-heat transfer, low-nox oxygen-fuel combustion system
JP3196549B2 (en) * 1995-01-09 2001-08-06 株式会社日立製作所 Power generation system with fuel reformer
DE19536836C2 (en) * 1995-10-02 2003-11-13 Alstom Process for operating a power plant
DE19654022A1 (en) * 1996-12-21 1998-06-25 Abb Research Ltd Process for operating a gas turbine group
KR100659678B1 (en) * 1999-08-17 2006-12-21 닛폰화네스코교 가부시기가이샤 Combustion method and burner
DE10055613A1 (en) * 2000-11-09 2002-05-23 Xcellsis Gmbh Process for introducing fuel and/or thermal energy into gas stream flowing to catalytic reactor comprises feeding part of gas stream to outer chamber
DE10061526A1 (en) * 2000-12-11 2002-06-20 Alstom Switzerland Ltd Premix burner arrangement for operating a combustion chamber
JP4683787B2 (en) * 2001-03-09 2011-05-18 大阪瓦斯株式会社 Burner device and gas turbine engine
EP1359377B1 (en) * 2002-05-02 2010-09-01 Alstom Technology Ltd Catalytic burner
US20050144961A1 (en) * 2003-12-24 2005-07-07 General Electric Company System and method for cogeneration of hydrogen and electricity

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009506250A (en) 2009-02-12
JP4660594B2 (en) 2011-03-30
US20090249793A1 (en) 2009-10-08
GB2429516A (en) 2007-02-28
EP1917470A1 (en) 2008-05-07
RU2008111638A (en) 2009-10-10
CN101253366B (en) 2013-05-15
WO2007025822A1 (en) 2007-03-08
GB2429516B (en) 2010-12-29
BRPI0615240A2 (en) 2011-05-10
GB0517552D0 (en) 2005-10-05
CN101253366A (en) 2008-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2419032C2 (en) Device for modification of gaseous fuel composition
US7513115B2 (en) Flashback suppression system for a gas turbine combustor
US8176739B2 (en) Coanda injection system for axially staged low emission combustors
JP2713627B2 (en) Gas turbine combustor, gas turbine equipment including the same, and combustion method
JP5400936B2 (en) Method and apparatus for burning fuel in a gas turbine engine
US7874157B2 (en) Coanda pilot nozzle for low emission combustors
US20100095649A1 (en) Staged combustion systems and methods
JP5574659B2 (en) Continuous combustion gas turbine and method for reducing combustor emissions for such a gas turbine
US5158445A (en) Ultra-low pollutant emission combustion method and apparatus
CN1039362C (en) Fuei-burner method and apparatus
JP2011027395A (en) Gas turbine premixing system
WO2001055646A1 (en) Low cost, low emissions natural gas combustor
JP2010085087A5 (en)
JP2010261697A (en) Fuel blanket by inert gas or low-reactive fuel layer for preventing flame-holding in premixer
US20030101729A1 (en) Retrofittable air assisted fuel injection method to control gaseous and acoustic emissions
CA2537926C (en) Pilot combustor for stabilizing combustion in gas turbine engines
JP2009528503A (en) Gas turbine combustor and operation method of gas turbine combustor
JP4352821B2 (en) Lean pre-evaporation premix combustor
JPH0555763B2 (en)
JP4352824B2 (en) Lean pre-evaporation premix combustor
JP4482858B2 (en) Lean pre-evaporation premix combustor
WO2023187215A1 (en) Gas burner with low nox emission
RU2428627C1 (en) Burner device
JPS6055724B2 (en) gas turbine combustor
JPH08178291A (en) Gas turbine burner

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140801